Obiettivo della lezione. Presentare Java 2 Enterprise Edition (J2EE) Presentare due tecnologie Java connesse ad Enterprise Java Beans

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1 Lezione Java RMI-IIOP IIOP Vittorio Scarano Corso di Sistemi Distribuiti (00-00) Laurea Specialistica in Informatica Università degli Studi di Salerno Obiettivo della lezione Presentare Java Enterprise Edition (JEE) Presentare due tecnologie Java connesse ad Enterprise Java Beans la tecnologia Java Remote Method Invocation (RMI) over Internet Inter-ORB Protocol (IIOP) RMI-IIOP il trasporto utilizzato dagli EJB la tecnologia Java Naming and Directory Interface JNDI Organizzazione della lezione Applicazioni single tier Evoluzione del calcolo distribuito Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale Dumb terminal Applicazione monolitica dove sono presenti, insieme, logica di presentazione logica di business logica di accesso ai dati Mainframes

2 Architettura / (-tier) Fat Architettura -tier 5 Workstation API specifiche del DB Sul client sono presenti, insieme, Database logica di presentazione logica di business logica di accesso ai dati (in parte) Il client invia statement SQL tramite le API messe a disposizione 6 Tipico utilizzo: RPC RPC API specifiche del DB Database separare sui tre livelli la logica di presentazione, business e accesso ai dati Il livello centrale fornisce servizi Necessaria la gestione esplicita di multithreading, concorrenza, transazioni, sicurezza, etc. Architettura -tier a oggetti distribuiti Aggiungiamo uno strato di Web: n-tiern IIOP, RMI, DCOM Oggetti distribuiti API specifiche del DB Database La logica di business e di accesso ai dati implementata tramite oggetti distribuiti ereditando riusabilità e robustezza del modello a oggetti Il middle tier può (aiutare a) gestire servizi di concorrenza multi-threading, transazioni etc. JSP/Servlets, ASP, CGI Web IIOP, RMI, COM, DCOM Application Database Il calcolo distribuito deve il suo successo al WWW il browser come client universale di servizi Scripting lato server: tecnologie diverse, difficili da mantenere e integrare, scalabilità 7 8

3 L obiettivo della moltiplicazione dei tier Organizzazione della lezione Distinguere, separare e localizzare le responsabilità delle componenti della applicazione Riusabilità Flessibilità cambi in un tier non influenzano altri tier (manutenzione) Scalabilità Tuttavia, a carico del programmatore restano: sicurezza, bilanciamento, concorrenza, transazioni, gestione delle risorse, etc. Evoluzione del calcolo distribuito Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale 9 0 La architettura N-tier JEE La piattaforma Java Application Web- RMI-IIOP HTTP (JSP/Servlets) Web EJB Application Container Database (RBDMS) Legacy Systems Hand-held devices Micro Edition (JME) Desktop Standard Edition (JSE) Workgroup s Enterprise Edition (JEE) High-end s

4 Cosa c è nel pacco JEE Le tecnologie JEE API e specifiche di tecnologie tutte relative ad applicazioni di una certa entità ambiente di produzione Piattaforma di sviluppo e di deployment unificata per lo sviluppo server-side Alcune implementazioni di riferimento: servono a dimostrare la realizzabilità di alcune tecnologie oltre a servire per la didattica, istruzione, formazione in alcuni casi, le implementazioni Sun sono utilizzabili per ambienti di produzione Test di compatibilità JEE Linee guida per lo sviluppo (Blueprints) Sviluppo di componenti client (applet, application client) server (EJB, componenti Web (JSP, servlet)) Servizio Java Database Connectivity, Java Naming and Directory Interface, Web Services, etc. Comunicazione RMI-IIOP Messaging (JMS, JavaMail) Architettura di base Architettura per il deployment di applicazioni 5 6

5 La architettura multitier di JEE Componenti JEE: tier Le componenti di una applicazione JEE sono: Componente -tier (eseguita sul client). Componente Web-tier (eseguita sul server JEE) Componente Business-tier (eseguita sul server JEE) Enterprise information system (EIS)-tier software (eseguito sull EIS server). Comunque può essere considerata una applicazione a -tier dato il ruolo centrale svolto dal server JEE Web clients browser, web pages, applets Application client applicazioni con interfacce utenti stand-alone (Swing, AWT, etc.) CORBA IIOP complaint 7 8 Componenti JEE: Web tier Componenti JEE: Business tier Componenti Componenti che gestiscono la logica di business Servlets Pagine JSP EJB permettono di separare i processi di business (session beans) dalle componenti di dati 9 0

6 Componenti JEE: Data tier Installazione e container Database del server di applicazioni Oracle, MySQL, etc. Enterprise Information System (EIS) sistemi di gestione di dati per imprese mainframe transaction processing database system altri eventuali legacy system Il processo di deployment installa le componenti JEE sui container EJB container Web container Application client container / Applet container ambienti operativi lato client oppure browser Il server JEE fornisce i container EJB e Web JEE I ruoli nella realizzazione di un sistema JEE (a) JEE product provider Web Browser Application Application Container JEE Servlet Enterprise Bean Web Container Enterprise Bean EJB Container JSP Page Database coloro che forniscono la piattaforma che realizza le specifiche JEE Component Provider coloro che forniscono componenti web, Enterprise Java Beans, applet o client da usare in applicazioni JEE Application Assembler coloro che usano le componenti per assamblarle in una applicazione

7 I ruoli nella realizzazione di un sistema JEE (b) Ciclo di vita di una applicazione JEE Application Deployer e Amministratore coloro che configurano e effettuano il deployment della applicazione JEE, la monitorano e la amministrano Tool provider colore che creano tool di sviluppo, di assemblaggio e di packaging, che vengono usati dai component providers, assemblers e deployer. 5 6 Organizzazione della lezione RMI-IIOP: IIOP: origine e motivazioni Evoluzione del calcolo distribuito Java Remote Method Invocation (RMI) 7 Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale 8 permette la invocazione di metodi remoti tra applicazioni interamente scritte in Java protocollo di comunicazione delle chiamate basato su Java Remote Method Protocol (JRMP) Java RMI over Internet Inter-ORB Protocol (IIOP) usa l ORB di CORBA e IIOP interoperabilità con oggetti CORBA scritti in altri linguaggi ammesso che le loro interfacce siano scritte in Java se si vuole la completa interoperabilità con CORBA c è una altra strada serve da protocollo di comunicazione per gli Enterprise JavaBean

8 Organizzazione della lezione Un esempio di uso: l'oggetto remoto Hello 9 Evoluzione del calcolo distribuito Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale 0 Definizione della Interface Remota definizione derivata da java.rmi.remote ogni metodo deve lanciare java.rmi.remoteexception Scrivere la implementazione della Classe specificare la interface remota specificare il/i costruttore/i dell'oggetto remoto implementare i metodi remoti creare ed installare un security manager creare una o più istanze di oggetti remoti registrare gli oggetti al registry. Scrivere la Classe ottenere un riferimento remoto all'oggetto remoto dal registro invocare il/i metodo remoto Il diagramma di RemoteHello RMI: Il processo di creazione - Definizione della interface remota «interface» «interface» Remote Remote UnicastRemoteObject UnicastRemoteObject Hello Hello + main(in args: String[]): void + main(in args: String[]): void «interface» «interface» Hello Hello + dimmiqualcosa(in dachi: String): String + dimmiqualcosa(in dachi: String): String HelloImpl HelloImpl + HelloImpl(): void + HelloImpl(): void + dimmiqualcosa(in dachi: String): String + dimmiqualcosa(in dachi: String): String + main(in args: String[]): void + main(in args: String[]): void la interface rmiregistry oggetti server

9 La interface remota dell'oggetto: il file Hello.java public interface Hello extends java.rmi.remote { String dimmiqualcosa(string dachi) throws java.rmi.remoteexception; Interface eredita da java.rmi.remote Metodo dimmiqualcosa dichiarato Lancia RemoteException RMI: Il processo di creazione - Implementazione della interface remota la interface rmiregistry oggetti server La implementazione dell'oggetto remoto: il file HelloImpl.java () La implementazione dell'oggetto remoto: il file HelloImpl.java () import java.rmi.*; import java.rmi.server.unicastremoteobject; public HelloImpl extends UnicastRemoteObject implements Hello { public HelloImpl() throws java.rmi.remoteexception { public String dimmiqualcosa(string dachi) throws RemoteException { System.out.println("Saluto "+dachi); return "Ciao "+dachi+"!"; // continua Derivato da e implementa la interface remota Il costruttore (vuoto) dell'oggetto remoto con chiamata implicita al costruttore della supere Implementazione del metodo remoto // continua public static void main(string args[]) { System.setSecurityManager(new RMISecurityManager()); try { HelloImpl obj = new HelloImpl(); Naming.rebind("Hello", obj); System.out.println("Pronto!"); catch (Exception e) { e.printstacktrace(); // end main // end e HelloImpl Crea ed installa un security manager utile per poter caricare i dinamicamente se non sono presenti sul CLASSPATH crea una istanza di oggetto remoto obj registra l'oggetto sul registry 5 6

10 RMI: Il processo di creazione / - Compilazione con la interface rmiregistry oggetti server La compilazione del server HelloImpl Compilazione della interface: Hello.java Compilazione del server: HelloImpl.java Generazione stub e : HelloImpl che genera i file: HelloImpl_. HelloImpl_Skel. 7 8 RMI: Il processo di creazione 5/6/7 - rmiregistry e server RMI: Il processo di creazione 8 - Implementazione del la interface rmiregistry oggetti server la interface rmiregistry oggetti server

11 Il : : il file Hello.java RMI: Il processo di creazione 9- Compilazione del import java.rmi.*; public Hello { public static void main(string args[]) { String host = localhost ; String nome = Pippo ; if (args.length > 0 ) host = args[0]; if (args.length > ) nome = args[]; try { Hello obj = (Hello) Naming.lookup( rmi:// +host+ /Hello"); System.out.println("Ricevuto:" + obj.dimmiqualcosa(nome)); catch (Exception e) { e.printstacktrace(); // fine main // fine e Hello Prende (se c è) il primo parametro come host e il secondo come nome Ottiene un riferimento remoto all'oggetto remoto dal registro Hostname Invocare il metodo remoto la interface rmiregistry oggetti server La compilazione del client Hello RMI: Il processo di creazione 0 - Avendo a disposizione lo stub HelloImpl_. Compilazione del client: Hello.java la interface rmiregistry oggetti server 5 6 7

12 Organizzazione della lezione RMI-IIOP: IIOP: scopi e obiettivi Evoluzione del calcolo distribuito Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale Combinare (alcune) caratteristiche di Java RMI facilità di uso e di deployment scrittura in Java (niente IDL) con la flessibilità (standard) fornita da IIOP e ORB di CORBA: permettendo la integrazione di componenti legacy scritte in altri linguaggi che usino CORBA che dovranno usare l IDL generato a partire dalla descrizione delle interfacce Java 5 6 Una alternativa pienamente CORBA: Java IDL I rapporti tra il mondo Java RMI e CORBA 7 Java IDL: permette di utilizzare CORBA specificando le interfacce in IDL Classica definizione di un oggetto CORBA pienamente interoperabile simile nell uso a quello di C, Smalltalk, etc. In maniera astratta, RMI-IIOP deriva da RMI e da Java IDL RMI RMI-IIOP Java IDL 8 La situazione prima di RMI-IIOP completa non interoperabilità tra CORBA e RMI (JRMP) La situazione dopo RMI-IIOP client/server RMI-IIOP completamente interoperabili con RMI (JRMP) il server RMI-IIOP completamente interoperabile con CORBA client client RMI-IIOP in parte: semantica IDL CORBA superset di quella di RMI-IIOP

13 Gli strumenti di RMI-IIOP: IIOP: Le differenze tra RMI e RMI-IIOP IIOP Classico compilatore usato da RMI per stub e che utilizzano come protocollo di trasporto JRMP Utilizzi di iiop genera gli stub e tie () per usare IIOP come protocollo di trasporto idl genera l IDL per poterlo usare con un client (CORBA) scritto in un altro linguaggio che vuole accedere al server via RMI-IIOP La implementazione remota deve ereditare da e non più da oppure utilizzando esplicitamente il metodo Il casting ad una interfaccia remota va fatto con il metodo invece che con l usuale casting Java Naming: non si usa rmiregistry ma il servizio di Naming di CORBA CosNaming (accessibile via JNDI) 9 50 Organizzazione della lezione Java Naming e Directory Interface (JNDI) Evoluzione del calcolo distribuito La architettura JNDI consiste di Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale API per il programmatore per usare i servizi di naming e directory (=trading) disponibili Service Provider Interface per poter aggiungere nuovi servizi di naming e directory 5 5

14 I servizi disponibili in JNDI con relativa factory Come utilizzare un servizio JNDI 5 Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) CORBA Common Object Services name service Java RMI registry Domain Name System (DNS) Altri possono essere disponibili dai singoli vendor 5 Via codice Hashtable env = new Hashtable(); env.put( java.naming.factory.initial, com.sun.jndi.cosnaming.cnctxfactory ; env.put( java.naming.provider.url, iiop://localhost ; Context ic = new InitialContext(env); ic.rebind( ServiceName, server); Con parametri per la JVM: %> java Djava.naming.factory.initial=com.sun.jndi.cosnaming.CNCtxFactory Djava.naming.provider.url=iiop://hostname:port. server Context ic = new InitialContext(); ic.rebind( ServiceName, server); Organizzazione della lezione Il diagramma di RMI-IIOP IIOP RemoteHello Evoluzione del calcolo distribuito Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale 55 56

15 RMI-IIOP: IIOP: Il processo di creazione - Definizione della interface remota la interface orbd oggetti server La interface remota dell'oggetto: il file Hello.java public interface Hello extends java.rmi.remote { String dimmiqualcosa(string dachi) throws java.rmi.remoteexception; Interface eredita da java.rmi.remote Metodo dimmiqualcosa dichiarato Lancia RemoteException RMI-IIOP: IIOP: Il processo di creazione - Implementazione della interface remota 59 la interface orbd oggetti server La implementazione dell'oggetto remoto: il file HelloImpl.java 60 import java.rmi.remoteexception; import javax.rmi.*; public HelloImpl extends PortableRemoteObject implements Hello { protected HelloImpl() throws RemoteException { super(); public String dimmiqualcosa(string s) throws RemoteException { System.out.println("Chiamato da "+s); return "Ciao "+ s + "!"; Derivato da e implementa la interface remota Il costruttore (vuoto) dell'oggetto remoto con chiamata implicita al costruttore della supere Implementazione del metodo remoto

16 La implementazione del server: il file Hello.java import javax.naming.*; public Hello { public static void main(string[] args) { try { HelloImpl helloref = new HelloImpl(); Context ic = new InitialContext(); ic.rebind("helloservice", helloref ); System.out.println(": Ready..."); catch (Exception e) { System.out.println( Eccezione: " + e); e.printstacktrace(); Crea una istanza di oggetto remoto Accede al contesto JNDI definito con i parametri e usa il metodo UHELQG Da notare la differenza tra di rmiregistry (statico) e metodo di un contesto (istanza) RMI-IIOP: IIOP: Il processo di creazione / - Compilazione con la interface orbd oggetti server 6 6 La compilazione del server HelloImpl 6 Compilazione della interface: Hello.java Compilazione della implementazione oggetto server: HelloImpl.java Compilazione del server: Hello.java Generazione stub e : iiop HelloImpl che genera i file: _HelloImpl_. _HelloImpl_Tie. RMI-IIOP: IIOP: Il processo di creazione 5 - orbd la interface orbd oggetti server 5 6 7

17 Si lancia naming service di ORB su Java: orbd RMI: Il processo di creazione 6/7 - server e registrare il server la interface orbd oggetti server Si lancia il server che istanzia e registra l oggetto remoto RMI-IIOP: IIOP: Il processo di creazione 8 - Implementazione del 8 la interface orbd oggetti server

18 Il : : il file Hello.java () Il : : il file Hello.java () import javax.rmi.*; import javax.naming.*; public Hello { public static void main(string[] args) { Context ic; Object objref; try { ic = new InitialContext(); objref = ic.lookup("helloservice"); System.out.println(": Ho il rif,"); //. continua Ottiene il riferimento al contesto di naming iniziale come specificato dai parametri della JVM Ottiene un riferimento remoto all'oggetto remoto dal servizio JNDI attenzione! si tratta di un riferimento a EMHFW // continua Hello serverref = (Hello) PortableRemoteObject.narrow( objref, Hello.); System.out.println ( serverref.dimmiqualcosa( "Pippo" )); catch( Exception e ) { e.printstacktrace( ); Effettua un casting su utilizzando il metodo riferimento a Object definizione della e Invocazione remota Perché serve il metodo Non avremmo il casting di Java? IIOP è stato progettato per CORBA quindi per diversi linguaggi.. alcuni hanno la operazione di casting mentre altri no Quindi, il casting viene offerto in maniera standard dalla definizione di IIOP di CORBA e dobbiamo usarlo in questa maniera RMI-IIOP: IIOP: Il processo di creazione 9- Compilazione del la interface orbd oggetti server

19 La compilazione del client Hello RMI: Il processo di creazione 0 - Avendo a disposizione lo stub _HelloImpl_. Compilazione del client: Hello.java la interface rmiregistry oggetti server Si lancia Ed il server risponde 75 76

20 Organizzazione della lezione Sviluppo e esecuzione di un programma Java RMI Evoluzione del calcolo distribuito Java Enterprise Edition RMI su Internet Inter-ORB Protocol Un esempio che usa RMI (su JRMP) RMI-IIOP e CORBA Java Naming and Directory Interface (JNDI) Un esempio in RMI-IIOP per illustrare le differenze Un confronto finale. String rmihost = rmi://localhost/helloservice ; Hello serverref = (Hello) Naming.lookup(rmiHost); String res= serverref.hello( Pippo ); System.out.println (res); Hello. java Hello. Remote Ref. Layer import java.rmi.*; public interface Hello extends Remote() { public String hello (String s) throws RemoteException; Hello. HelloImpl_stub. import java.rmi.*; public HelloImpl extends UnicastRemoteObject() implements Hello { public String hello (String s) throws RemoteException { System.out.println ( Hello + s); JRMP HelloImpl. HelloImpl_skel. HelloImpl srv = new HelloImpl(); Naming.bind ( HelloService, srv); Hello. Hello. Skeleton Remote Ref. Layer java rmiregistry Sviluppo e esecuzione di un programma Java RMI-IIOP IIOP Atre differenze con RMI (JRMP) 79 Hello. public interface Hello extends java.rmi.remote() { public String dimmiqualcosa (String s) throws RemoteException;. Context ic = new InitialContext(); Object obj = ic.lookup ( HelloService ); Hello serverref = (Hello)PortableRemoteObject.narrow( obj, Hello.); String res= serverref.dimmiqualcosa( Pippo ); System.out.println (res); java Hello. Remote Ref. Layer Hello. _HelloImpl_stub. import javax.rmi.*; public HelloImpl extends PortableRemoteObject() implements Hello { public String dimmiqualcosa (String s) throws RemoteException { System.out.println ( Hello +s); IIOP HelloImpl. -iiop _HelloImpl_tie. HelloImpl helloref = new HelloImpl(); Context ic = new InitialContext(); ic.rebind ( HelloService, srv); Hello. Hello. Skeleton Remote Ref. Layer java -Djava.naming.factory.initial= com.sun.jndi.cosnaming.cnctxfactory -Djava.naming.provider.url= iiop://localhost:050 orbd 80 Non esiste la Distributed Garbage Collection si usa per rendere un oggetto non più esportato e quindi soggetto alla Garbage Collection usuale Non si possono usare: Altre piccole differenze: costanti nelle interface remote che siano valutate a tempo di compilazione attenzione a nomi che differiscono solo per maiuscole/minuscole